基于移动视界估计的锂离子电池包高效故障诊断：结构方法
系统与控制
2025-03-04 v1 系统与控制
摘要
锂离子电池包的安全可靠运行依赖于有效的故障诊断。然而，基于模型的方法通常面临两个主要挑战：高计算复杂度和广泛的传感器需求。为了解决这些瓶颈，本文提出了一种利用电池包结构特性的新方法，包括电池单元的一致性和故障发生的稀疏性。我们将这种方法整合到移动视界估计（MHE）框架中，并估计故障信号，如内部和外部短路以及电压和电流传感器故障。为了降低计算需求，我们提出了MHE问题的分层求解方案。所提出的方案将电池包级别的MHE问题分解为更小的子问题并高效求解。最后，我们在各种电池包配置和故障类型上进行了广泛的模拟，以证明所提出方法的有效性。结果表明，所提出的方法同时降低了故障诊断的计算需求和传感器需求。
引用
@article{arxiv.2503.00305,
title = {Efficient Fault Diagnosis in Lithium-Ion Battery Packs: A Structural Approach with Moving Horizon Estimation},
author = {Amir Farakhor and Di Wu and Yebin Wang and Huazhen Fang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.00305},
year = {2025}
}